专利名称：双筒旁通式磁流变减振器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用磁流变技术的新型可控的减振器。
背景技术：
磁流变液是一种在非磁性载液中添加软磁性颗粒和表面活性分散剂的悬浊液，在外加 磁场的作用下，其粘度可以连续、快速，可逆地调节。磁流变减振器利用电磁线圈改变磁 流变液的粘度，产生连续可调的阻尼力。利用磁流变减振器为基础的半主动控制技术已经 广泛的应用于车辆工程，航空航天，土木建筑，体育器材等领域。
目前发明使用的磁流变减振器，从结构上说，主要分为单筒式和双筒式减振器，单筒 式减振器分为单出杆式和双出杆式。专利CN1601139A， CN2525303Y等为双出杆式单筒磁 流变减振器，活塞杆从工作液缸两端穿过，大大地减小了减振器的行程。专利CN1621707A, CN1603651A等为单出杆式单筒磁流变减振器，需要增加气囊补偿活塞杆体积的变化，不仅 增加了密封难度，而且在活塞杆直径较大时，需要补偿的体积增大，则气囊体积增大，相 应地限制了减振器的行程。专利CN2496697Y， CN2542480Y为双筒式磁流变减振器，电磁 线圈被磁流变液厚厚包围，不利于减振器长期运动后线圈产生的热量的耗散，影响磁流变 减振器的性能。并且上述专利的磁流变效应发生在电磁线圈和缸体之间，要求较大的阻尼 力，则需要增加活塞的长度或者减小磁流变效应发生的阻尼通道的间隙，增加活塞的长度 则减小了减振器的行程，减小间隙则增加了制造成本。
发明内容
为了解决单出杆减振器行程较小，双出杆减振器散热困难等问题，本发明提供一种既 能保证较大的行程，又能有利于电磁线圈热量耗散的新型双筒旁通式磁流变减振器。 具体的结构改进技术方案如下-.
双筒旁通式磁流变减振器包括工作缸筒3和储液缸筒7，工作缸筒3下部安装有底阀 2，工作缸筒3内部为工作缸，工作缸筒3和储液缸筒7之间为储液缸；活塞4和活塞杆6 在工作缸筒3内上下运动，活塞4将工作缸分为工作缸上腔和工作缸下腔；底阀2和活塞 4上安装有单向阀；
储液缸筒7上端与端盖8之间套设有导向环10，所述导向环10中部一侧径向上设有 进液孔23和出液孔13，进液孔23的另一端口位于导向环10的内环面，出液孔13的另一 端口位于导向环10的轴向端面；与出液孔13对应的储液缸筒7轴向设有连接管道；
所述进液孔23和出液孔13 —侧的导向环10外侧通过连接板和隔磁垫片14连接着磁
3流变效应阀9;所述连接板一侧径向设有连通进液孔23的连接板油道，连接板通过隔磁垫 片14连接着磁流变效应阀的导磁套筒17轴向一端；所述导磁套筒17轴向另一端设有压 板19，压板19 一侧径向设有压板油道；导磁套筒17内轴向依次设有上导磁板15、隔磁 垫圈21、中导磁板22、隔磁垫圈21和下导磁板18;导磁套筒17其轴向一侧设有贯通的 通液孔25;所述通液孔25—端连通着连接板油道，其另一端连通着压板油道；所述上导 磁板15、中导磁板22和下导磁板18的圆周上通过隔磁套20套设有电磁线圈16，所述上 导磁板15和下导磁板18中部设有连通出液孔13和压板油道的轴向通孔；所述中导磁板 22周边均布设有两条以上的弧形槽26。
所述导向环的内环面上设有一条以上的密封槽，密封槽内设有密封圈12。
所述储液缸筒7轴向的连接管道下端连接着连接管11。
所述隔磁垫片14、隔磁套20和隔磁垫圈21材料为铜或铝等隔磁材料；所述上导磁板 15、中导磁板22，和下导磁板18材料为电工纯铁或低碳钢等易导磁材料。
所述中导磁板22周边均布设有两条以上的弧形槽周边均布设有三条弧形槽26;所述 上导磁板15和中导磁板22轴向之间，中导磁板22和下导磁板18轴向之间压紧环形隔磁 垫圈21，隔磁垫圈21的内径大于弧环形槽外径。
磁流变液灌注在工作缸、储液缸和磁流变效应阀流场通道内，磁流变效应主要发生在 上导磁板15和中导磁板22之间，中导磁板22和下导磁板18之间的固定平板区域，在固 定平板区域上，磁流变液在水平方向上向四周发散流动或向中心汇聚流动，而电磁线圈产 生的磁感应线竖直穿过固定平板区域，磁流变液的流向与磁感应线的方向垂直，通过外加 电流改变电磁线圈磁感应强度的大小，进而改变磁流变液的粘度，从而使减振器的阻尼力 发生改变，并且这种改变是快速的，连续的，可逆的。
与现有技术比，本发明有如下有益技术效果-
1、 采用双筒式结构，磁流变减振器有较大的行程，使磁流变效应阀旁置，能使减振 器由于长期工作产生的热量快速耗散掉。
2、 本发明装置阻尼力变化范围大通过通道内部平板空间的设计，使磁流变液在线 圈内部流动，充分利用了磁场强度，增大了磁流变液的成链区域，增大了阻尼器可控阻尼 力的变化范围；不仅能产生大的阻尼力，同时具备失效安全性能。
3、 整体结构紧凑，有利于减小减振器的体积；既能保证较大的行程，又能有利于电 磁线圈热量的耗散；并能保证整体的轻便。
图l为本发明结构示意图。图2为磁流变效应阀剖视图。
图3为导磁套筒轴向视图。
图4为中导磁板轴向视图。
图1-4中序号名称连接环l，底阀2，工作缸筒3，活塞4,螺栓5，活塞杆6，储 液缸筒7，端盖8，磁流变效应阀9，导向环IO，连接管ll，密封圈12，出液孔13，隔磁 垫片14，上导磁板15，电磁线圈16,导磁套筒17，下导磁板18，压板19,隔磁套20， 隔磁垫圈21，中导磁板22，进液孔23,螺钉孔24，通液孔25，弧形槽26。
具体实施例方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地描述。 实施例
参见图l ，双筒旁通式磁流变减振器包括工作缸筒3和储液缸筒7，工作缸筒3下部 安装有底阀2，工作缸筒3内部为工作缸，工作缸筒3和储液缸筒7之间为储液缸，储液 缸是为了补偿减振器运动过程中活塞杆6体积的变化，磁流变液灌注在工作缸，储液缸和 磁流变效应阀流场通道中，减振器工作时工作缸内充满了磁流变液，储液缸内留一定的空 气。活塞4和活塞杆6在工作缸筒3内上下运动，活塞4将工作缸分为工作缸上腔和工作 缸下腔；底阀2和活塞4上安装有单向阀，保证液体只能在一个方向流动。
储液缸筒7上端与端盖8之间通过螺栓固定套装有导向环10。导向环10中部一侧径 向上设有进液孔23和出液孔13，进液孔23的另一端口位于导向环10的内环面，出液孔 13的另一端口位于导向环10的轴向端面；导向环的内环面上设有二条密封槽，密封槽内 装有密封圈12。与出液孔13对应的储液缸筒7轴向设有连接管道，该连接管道下端连接 着连接管11;连接管U的下端伸至储液缸筒7，作用在于将磁流变效应阀和储液缸之间 的磁流变液连通，防止有空气的混入。
进液孔23和出液孔13 —侧的导向环10外侧通过连接板和隔磁垫片14连接着磁流变 效应阀；连接板一侧径向设有连通进液孔23的连接板油道，连接板通过隔磁垫片14连接 着磁流变效应阀的导磁套筒17轴向一端；导磁套筒17轴向另一端安装有压板19，压板 19一侧径向设有压板油道；导磁套筒17内轴向依次装有上导磁板15、隔磁垫圈21、中导 磁板22、隔磁垫圈21和下导磁板18，导磁套筒17轴向一侧设有贯通的通液孔25;通液 孔25—端连通着连接板油道，其另一端连通着压板油道；上导磁板15、中导磁板22和下 导磁板18的圆周上通过隔磁套20套装有电磁线圈16;上导磁板15和下导磁板18中部设 有连通出液孔13和压板油道的轴向通孔；中导磁板22周边均布设有三条弧形槽26。隔磁 垫圈21为环形的，其内径大于弧形槽的外径。隔磁垫片14、隔磁套20和隔磁垫圈21材料为铜或铝。
活塞杆6上端和储液缸筒7底部外侧分别焊接连接着连接环1，整个减振器通过连接 环1与外部结构连接。
磁流变液灌注在工作缸、储液缸和磁流变效应阀流场通道中，减振器工作时工作缸内 充满了磁流变液，储液缸内留一定的空气。当活塞杆运动时，磁流变液在工作缸，磁流变 效应阀和储液缸之间流动，连接管11将磁流变效应阀和储液缸之间的磁流变液连通，防 止有空气的混入。
磁流变效应主要发生在上导磁板15和中导磁板22之间的上固定平板区域，中导磁板 22和下导磁板18之间的下固定平板区域。磁流变液进入磁流变效应阀内，经过通液孔25 进入下固定平板区域，磁流变液在水平方向上向四周发散，通过中导磁板22内的弧形槽 26到达上固定平板区域，磁流变液向中心汇聚。在此过程中，磁流变液在上下固定平板区 域是水平方向流动，而电磁线圈产生的磁感应线竖直穿过固定平板区域，磁流变液的流向 与磁感应线的方向垂直，通过外加电流改变电磁线圈磁感应强度的大小，进而改变磁流变 液的粘度，从而使减振器的阻尼力发生改变。为了获得较高的磁感应强度，上导磁板15， 中导磁板22,下导磁板18要用有较好的导磁能力的材料，如电工纯铁，低碳钢等材料。而 隔磁套20和隔磁垫圈21要求不导磁材料，如铜，铝。隔磁套20和上下导磁板15， 18之 间用密封圈密封，防止磁流变液外泄，损害电磁线圈。隔磁垫圈21的高度就是固定平板 区域的间隙的大小，通过控制隔磁垫片的高度控制减振器阻尼力的大小，易于加工制作， 并且磁流变效应阀在整个厚度方向上很小也能保证产生大的阻尼力，保证减振器的轻便。
当活塞杆6拉伸时，活塞4上的单向阀关闭，工作缸上腔压力增大，磁流变液通过与 工作缸相通的进液孔23进入磁流变效应阀9，磁流变液通过曲折的通液孔25，然后到达 中导磁板22和下导磁板18之间的下层固定平板区域，磁流变液在固定平板区域向四周发 散，然后通过中导磁板22的弧形槽，到达中导磁板22和上导磁板15之间的固定平板区 域，磁流变液从四周向中心汇聚，然后通过出液孔13和连接管11进入储液缸。当活塞杆 拉伸时，工作缸下腔形成真空，压力降低，底阀2的单向阀打开，储液缸内的磁流变液进 入工作缸下腔，补充活塞杆体积的减少。当活塞杆6压縮时，工作缸下腔的压力增大，底 阀2的单向阀关闭，活塞4上的单向阀打开，磁流变液通过活塞上的单向阀进入工作缸上 腔，使工作缸上腔的压力增大，工作缸上腔的磁流变液通过进液孔23到达磁流变效应阀9, 并通过两个固定平板间隙，到达出液孔13,并通过连接管11到达储液缸。在拉伸或压縮 过程中，磁流变液在固定平板间隙内发生磁流变效应，通过外加电流改变电磁线圈产生的 磁感应强度的大小，使磁流变液的粘度发生改变，进而产生不同的阻尼力。
权利要求
1、双筒旁通式磁流变减振器，包括工作缸筒(3)和储液缸筒(7)，工作缸筒(3)下部安装有底阀(2)，工作缸筒(3)内部为工作缸，工作缸筒(3)和储液缸筒(7)之间为储液缸；活塞(4)和活塞杆(6)在工作缸筒(3)内上下运动，活塞(4)将工作缸分为工作缸上腔和工作缸下腔；底阀(2)和活塞(4)上安装有单向阀；其特征在于储液缸筒(7)上端与端盖(8)之间套设有导向环(10)，所述导向环(10)中部一侧径向上设有进液孔(23)和出液孔(13)，进液孔(23)的另一端口位于导向环(10)的内环面，出液孔(13)的另一端口位于导向环(10)的轴向端面；与出液孔(13)对应的储液缸筒(7)轴向设有连接管道；所述进液孔(23)和出液孔(13)一侧的导向环(10)外侧通过连接板和隔磁垫片(14)连接着磁流变效应阀(9)；所述连接板一侧径向设有连通进液孔(23)的连接板油道，连接板通过隔磁垫片(14)连接着磁流变效应阀的导磁套筒(17)轴向一端；所述导磁套筒(17)轴向另一端设有压板(19)，压板(19)一侧径向设有压板油道；导磁套筒(17)内轴向依次设有上导磁板(15)、隔磁垫圈(21)、中导磁板(22)、隔磁垫圈(21)和下导磁板(18)；导磁套筒(17)轴向一侧设有贯通的通液孔(25)；所述通液孔(25)一端连通着连接板油道，其另一端连通着压板油道；所述上导磁板(15)、中导磁板(22)和下导磁板(18)的圆周上通过隔磁套(20)套设有电磁线圈(16)，所述上导磁板(15)和下导磁板(18)中部设有连通出液孔(13)和压板油道的轴向通孔；所述中导磁板(22)周边均布设有两条以上的弧形槽(26)。
2、 根据权利要求1所述的双筒旁通式磁流变减振器，其特征在于所述导向环的内 环面上设有一条以上的密封槽，密封槽内设有密封圈(12)。
3、 根据权利要求1所述的双筒旁通式磁流变减振器，其特征在于所述储液缸筒(7) 轴向的连接管道下端连接着连接管(11)。
4、 根据权利要求1所述的双筒旁通式磁流变减振器，其特征在于所述隔磁垫片(14)、 隔磁套(20)和隔磁垫圈(21)材料为铜或铝；所述上导磁板(15)、中导磁板(22),和 下导磁板(18)材料为电工纯铁或低碳钢。
5、 根据权利要求1所述的双筒旁通式磁流变减振器，其特征在于所述中导磁板(22) 周边均布设有三条弧形槽(26);所述隔磁垫圈(21)的内径大于弧形槽外径。
全文摘要
本发明涉及双筒旁通式磁流变减振器。减振器包括工作缸筒、储液缸筒、活塞和活塞杆；活塞杆穿过导向环，导向环和储液缸体连接在一起；磁流变效应阀通过导向环与整个减振器安装在一起；通过隔磁垫片连接着磁流变效应阀的导磁套筒，其内轴向依次装有上导磁板、隔磁垫圈、中导磁板、隔磁垫圈和下导磁板，上导磁板、中导磁板和下导磁板的圆周上通过隔磁套套装有电磁线圈；上导磁板和下导磁板中部设有连通出液孔和压板油道的轴向通孔；中导磁板周边均布设有三条弧形槽。当活塞杆运动时，磁流变液在工作缸，磁流变效应阀和储液缸之间流动。本发明既能保证较大的行程，又能有利于电磁线圈热量的耗散；其磁流变液在线圈内部的流动，不仅能产生大的阻尼力，并能保证整体的轻便。
文档编号F16F9/53GK101649880SQ200910144970
公开日2010年2月17日 申请日期2009年9月16日 优先权日2009年9月16日
发明者郭朝阳, 龚兴龙 申请人:中国科学技术大学